zпред = arcsin(nо/nп) . (14)

Подставив (12) в (14), получим выражение для минимального угла между оп­тической осью и образующей конуса, при котором выполняется условие полно го внутреннего отражения для луча, распространяющегося в обратном направлении:

jпред = 900 - zпред - g . (15)

Подставив (12) и (14) в (15), получим

jпред = 900 - arcsin(nо/nп) - arcsin[(nо/nп)sin(arctg ((R/f) - tga))]. (16)

Таким образом, угол j должен удовлетворять условию:

j < 900 - arcsin(nо/nп) - arcsin[(nо/nп)sin(arctg ((R/f) - tga))]. (17)

Если в процессе эксплуатации будет нарушена целостность поверхности конусного отверстия (например, вследствие выкрашивания прозрачного материала в конусном отверстии при воздействии обратного луча очень большой мощности), то достаточно повернуть диафрагму 3 вокруг оптической оси и ввести тем самым в зону отражения неповрежденный участок конусного отверстия. В описанном вентиле для дальнейшего повышения лучевой стойкости можно осуществить либо непрерывное вращение диафрагмы 3 вокруг оптической оси, либо вместо акустооптического дефлектора 5 установить, как это сделано в [1, 2] два сканера с ортогональными плоскостями сканирования и обеспечить тем самым круговое или спиральное движение сфокусированного пятна обратного луча по поверхности конусного отверстия.

В описанном выше вентиле использовалась невзаим­ность поворота плоскости поляризации линейно поляризованного света вследствие магнитооптического эффекта Фарадея при прохождении света через среду, на которую воздействует продольное магнитное поле.

В описанном в [5] вентиле применяется циркулярная поляризация оптического излучения. При этом используется неравенство в магнитооптическом материале показателей преломления для левоциркулярного nо и правоциркулярного nе света относительно про­дольного магнитного поля. В соответствии с законом Фарадея [6] nо и nе связаны соотно­­шением

nо = nе(1 - lVH/(pnе)) , (18)

где l - длина волны света, V - постоянная Вердé (удельная вращательная способность) магнитооптического материала, H - величина проекции напряженности магнитного поля на оптическую ось.

Функциональная схема магнитооптического вентиля, использующего разни­цу между значениями nо и nе, приведена на рис. 4, где приняты следующие обозначения: 1 - поляризатор, 2 - первая четвертьволновая пластина, 3 - магнитная си­сте­ма, 4 - магнитооптический элемент, 5 - вторая четвертьволновая пластина, 6 - анализатор.

Входной торец магнитооптического элемента 4 выполнен скошенным. В этом вентиле для обратного луча на границе "входной торец магнитооптического элемента 4 - воздух" выполняется условие полного внутреннего отражения, в результате чего обратный луч уходит в сторону от оптической оси.

После прохождения через поляризатор 1 и первую четвертьволновую пластину 2 прямой луч становится циркулярно поляризованным, например, правоциркулярным относительно направления магнитного поля, затем он проходит через магнитооптический элемент 4 и вторую чет­верть­волновую пластину 5, в результате чего он снова становится ли­­нейно поляризованным.

Обратный луч, пройдя через анализатор 6 и вторую чет­верть­волновую пластину 5, становится левоциркулярным относительно направления магнитного поля и проходит через магнитооптический элемент 4. Вследствие магни

84

­то­оп­ти­че­ского эффекта Фарадея показатель преломления nо материала магнитооптического элемента 4 для правоциркулярного света не равен показателю преломления nе материала магнитооптического элемента 4 для левоциркулярного света.